煤化工大跃进下的绿色变身猜想

分析了煤化工(煤制油)和风电产业面临的问题,提出了转换角度看待煤化工发展中的制约,把二氧化碳捕集、风电制氢和逆水煤气变换反应相结合,提出煤化工绿色变身的发展思路。     

化工业减排和CO_2捕集的开发进展

介绍了世界化工行业减排和CO2捕集的开发进展情况。     

基于CO2原位捕集的生物质热解制氢

以谷壳作为生物质研究对象,在石英管反应器中研究了基于CO₂原位捕集的谷壳热解制H₂,考察了不同温度、不同的CO₂捕集剂（CaO）配比对其热解的产气量、气体中H₂的体积分数的影响。实验结果表明,谷壳热解的产气量随温度的升高而增大,当反应温度在800℃时有最大产气量340mL/g;捕集剂CaO的添加通过原位吸收CO₂促进相关反应向生成氢气的方向移动。在600℃,不同比例CaO下CO₂体积分数都保持在22%左右,谷壳热解产生的气体中H₂的体积分数为14%~26%;在700℃,当CaO与生物质质量比为1：4时,添加CaO捕集剂能够较好地捕集CO₂,有效提高H₂的体积分数,此时获得较高的H₂产率41%,较低的CO₂体积分数16%,CaO的捕集率为64%;GC-MS表征分析发现,CaO在800℃的温度下对热解过程中产生的焦油有部分催化裂解效果。     

燃烧后CO_2捕集技术研究

对燃烧前、燃烧后CO2捕集以及富氧燃烧3种CO2捕集技术的特点,以及适用于燃煤电厂的燃烧后CO2捕集技术进行了介绍,分析了吸收分离法、吸附分离法和膜分离法的原理及优缺点。其中,化学吸收法应用最广,但再生能耗大,运行成本高;吸附法虽再生能耗小,但对CO2选择性低,吸附能力有限;膜分离法目前仍处于实验室研究阶段,但应用前景巨大。对上述技术整合形成复合技术以及对新材料进行开发将有助于克服现有CCS技术面临的困难。     

低分压CO_2回收新技术捕集燃煤电厂烟气CO_2

基于分子模拟和设计,开发了以一乙醇胺(MEA)为主溶剂,优选添加了活性胺、抗氧化剂和缓蚀剂组成了适用于回收低分压CO2的优良复合吸收剂,在华能北京热电厂建立了我国第1套燃煤电站烟气CO2捕集示范装置,并完成了运行测试。结果表明:CO2回收装置出来的CO2纯度为99.5%(体积分数),每tCO2蒸汽消耗为3.5GJ,每tCO2溶液消耗小于1.5kg。该套装置的建成和各项指标试验的进行将为我国大规模推广电站CO2捕集奠定基础。     

烟道气中CO2捕集技术探讨

阐述了电厂烟道气中CO2捕集回收的各种工艺方法,并简要分析了各种捕集回收工艺中存在的问题,然后对二氧化碳捕捉技术发展前景进行了展望。     

从加拿大电厂烟道气回收探讨海上油气田CO_2捕集与储存方式

CO2是引起温室效应的主要气体之一,同时又是一种潜在的资源。如何减少CO2排放以及利用CO2资源是许多发达国家都在研究的重要课题。目前可用作地下CO2储存的大规模工业气源主要包括火力发电厂和炼油厂等,对于CO2的回收方法目前有:化学溶剂吸收法、物理吸附法、气体膜分离法、以及复合分离法等。本文通过分析加拿大Boundary Dam Power Plant电厂烟道气CO2回收工艺分析,探讨海上油田CO2捕集与储存方式。     

二氧化碳捕集-加氢转化一体化技术研究进展与展望

开发与应用CO₂捕集-加氢转化一体化技术是应对当前全球气候变化危机、实现“双碳”目标的重要途径之一。其中具有吸附和催化组分的双功能材料研发与优化是技术核心。系统总结了国内外主要科研机构对应用于CO₂捕集原位甲烷化和原位逆水煤气变换这2类主要CO₂捕集-加氢转化一体化技术双功能材料的主要工作,包括合成方法、吸附性能、反应动力学、促进机理、失活机理和应用模式等方面,并详细介绍了国内外主要科研机构在CO₂捕集-加氢转化一体化方面取得的最新进展。DFM是兼具催化和吸附组分的复合材料,在催化组分选择上,贵金属催化剂虽然活性高,但成本昂贵,Ni基催化剂成本较低,但还原性较差、在含氧气氛下易失活;在吸附组分选择上,金属氧化物(如CaO、MgO)和碱金属碳酸盐(如Na₂CO₃、K₂CO₃)是具有潜力的吸附组分,特别是MgO和CaO因其理论吸附量高而被视为最有前景的吸附组分,尽管面临实际吸附量不理想和循环稳定性差的挑战。目前研究主...     

CO2的回收和捕集技术进展

本文介绍了几种常用的CO2:回收利用方法及世界各大公司利用这些方法进行改进的效果,从而提高了CO2的回收利用率.     

钙基材料捕集CO2强化煤水蒸气气化制氢研究进展

煤炭大规模燃烧产生的CO₂加剧了全球气候变暖和温室效应,钙基材料强化煤气化制氢技术能在捕集CO₂的同时获得较高浓度的H₂,工业应用前景良好。基于国内外钙基材料强化煤气化制氢技术的研究进展,论述了钙基材料强化煤气化制氢技术的系统流程,综述了钙基材料在系统中的CO₂捕集和强化制氢反应特性和活性降低机理,总结了改善钙基材料循环稳定性、CO₂捕集性能和催化制氢性能的方法,介绍了钙基材料强化煤气化过程中碱金属等微量元素的迁移路径,论述了微量元素对钙基材料在煤气化过程中脱碳/强化制氢活性的影响特性,分析了流态化和超临界气化条件下钙基材料对煤气化制氢特性的影响,介绍了基于热力学模拟的系统能量和经济性计算,归纳了钙基材料强化煤气化制氢系统和其他可再生能源系统的耦合性能及其对制氢特性的影响。基于当前钙基材料强化煤气化制氢技术的研究进展和潜在挑战,对未来可能的研究方向进行展望,认为筛选添加剂能多方位提高钙基材料的反应性能,采用解耦气化和煤/生物质共气化技术能实现更高的制氢性能和气化转化率,研究煤中...     

发展煤化工所面临的CO2排放问题及其对策

对我国的二氧化碳(CO2)排放现状和发展煤化工产业所面临的CO2排放问题进行了分析,对现有的CO2综合治理技术进行了归纳和总结,指出地下储存是解决CO2排放问题较为可行的方案.     

锂基CO2吸附剂在吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢中的应用研究进展

简介了吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢的研究背景,重点介绍了新型锂基CO2吸附剂(包括Li2ZrO3、Li4SiO4、Na2ZrO3)在吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢中的应用研究进展,对新型吸附剂在吸附强化制氢中的应用研究进行了展望。     

铁基化学链法调节合成气氢碳比及联产氢气的实验研究

利用固定床反应器考察了实验参数对调节用于费托合成的合成气中H2/CO及产氢的影响. 结果表明,500~800℃条件下,合成气(H2/CO为0.5)经过固定床反应器时,出口H2/CO可达0.87~0.53;通过在还原阶段通入适量水蒸汽,可有效提高调节H2/CO的能力,且能增加氧化阶段的产氢量. 此外,还原阶段加入水蒸汽还能有效抑制积碳生成,所制H2纯度接近100%. 在载氧体颗粒中加入石墨作为扩孔剂,可增强颗粒反应活性和稳定性,经过6个循环后,实际产氢量仍保持在理论产氢量的40%以上(不加石墨仅为20%)且仍保持一定的孔结构,而未加石墨的颗粒几乎完全烧结.     

煤化工生产和消费过程的碳利用分析

分析了我国煤化工主要生产路线的碳流向和碳利用情况,计算了煤化工生产过程的碳排放。通过分析计算可知,原煤中碳的1/5~1/3进入产品;按转化单位煤炭计,煤化工碳排放强度2.1 t/tce^2.5 t/tce,比燃煤发电低19%~32%;按生产单位热值能源产品计,煤制油气路线碳排放强度比燃煤发电有所降低;煤制燃料和肥料在使用时将碳释放,不再具有留碳功能;煤制化学品的碳可以多次利用,具有更强的留碳能力。以煤制化学品计,2018年我国煤化工行业节碳能力约1.15亿t,实际节碳量约9700万t。     

煤电煤化工气象适宜度及其应用研究

通过对准东经济技术开发区内煤电煤化工生产企业的调研,得到当地气象条件对露天煤炭开采、火力发电、电解铝、煤化工生产影响的气象敏感要素数据;采用查阅文献和专家座谈等方法,确定影响煤电煤化工生产的气象敏感要素临界值;结合准东地区的气候特征、煤电煤化工生产实际,根据天气预报数据、利用适宜程度判别模型,完成煤电煤化工活动适宜气象等级预报的制作。研究结果表明:降水、大风、夏季高温、冬季低温、雷电、沙尘和雾为影响煤电煤化工生产的主要气象敏感要素;建议根据不同地区、不同煤化工生产活动的实际情况来制定气象适宜度判别指标。     

关注煤化工的污染及防治

尽管我国在环境保护及污染治理方面做了大量工作,但目前环境问题依然突出。煤是我国化学工业的主要能源和原料,但煤又是一种低效、高污染的能源,因此煤化工工艺过程的污染及防治应引起关注。对煤化工部分工艺过程(煤气化、煤制油)的污染物排放及煤化工产业污染防治的若干问题进行了分析,指出我国煤化工的发展,应在环境容量允许的条件下,以国家相关产业政策为指导,走循环经济、低碳经济之路,实现健康、可持续发展。     

风电设备制造专用CO_2气体保护药芯焊丝的研制

介绍了一种风电设备制造专用、采用100%CO2气体保护焊的药芯焊丝的研制方法。该焊丝熔敷金属具有低的扩散氢含量,良好的低温韧性和优良焊接工艺性能,满足风电设备制造对焊接材料的要求。     

CO2与水蒸汽对焦炭溶损反应的影响

采用自制气-固相反应测定仪,于950~1200℃温度范围内研究了焦炭与CO2、水蒸汽的溶损反应. 结果表明,焦炭与水蒸汽反应的气化率约为与CO2反应的2~7倍,随温度升高,二者气化率差距缩小;焦炭与CO2或水蒸汽的反应过程受界面反应控制较明显,可用未反应收缩核模型描述,反应的活化能分别为165.48和82.25 kJ/mol;随温度升高,焦炭颗粒由外到内溶损量呈减少趋势,焦炭与水蒸汽反应比与CO2反应更多发生在颗粒表面;不同部位气孔生成方式不同,焦炭与CO2、水蒸汽反应后,边缘部位大于10 mm的气孔所占比例分别增加66.98%和94.01%,中心部位大于10 mm的气孔所占比例分别降低21.22%和3.30%.     

风电制氢作油品精制加氢氢源——生产高端绿色油品的思路

以风电制氢作油品精制加氢氢源为契机,化解风电并网的难题、替换出制氢干气集约利用并带动液化气集约利用、改善化工生产的原料和产品结构、生产绿色高端油品,助力石化企业实施绿色转型发展战略。